【正文】 rious factors on synthesis of NiTiβ zeolite have been samples synthesized have been characterized by XRD、IR、SEM andTG/DSC to evaluate the structure of the products 。結(jié)果表明，按下列化學(xué)組成配制初始反應(yīng)混合物：n(SiO2): n(NiO): n(TiO2): n[(TEA)2O]: n(H2O): n(Na2O)= 60: (～): (1～2): (15～18): (500～700): (～)，將所得膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)入帶聚四氟乙烯襯里的20ml不銹鋼反應(yīng)釜中，在413K的溫度下晶化12d，可制備出NiTiβ沸石，所合成的樣品具有BEA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)晶良好，Ti和Ni原子進(jìn)入了沸石骨架。隨著人們對天然沸石認(rèn)識的不斷深入，其應(yīng)用范圍越來越廣，由于天然沸石不能滿足大規(guī)模的工業(yè)需要，因此，開始了人工合成研究。1980年Taramasso等人合成了NU5，NU13型雜原子分子篩。1986年Newsam[12] 等人首次公開報道了Gaβ分子篩的合成，隨后1989年南開大學(xué)的項壽鶴[13]等人報道了Bβ分子篩的合成，1990年Kumar等人[14] 報道Feβ分子篩的合成，1992年Camblor等人[15]報道合成出Tiβ分子篩的合成，1997年杜紅兵等人[16]報道了Vβ分子篩的合成。按照人們的愿望來設(shè)計和合成沸石分子篩在不遠(yuǎn)的將來成為現(xiàn)實。多數(shù)沸石是在堿性條件下合成的。溶液相中硅酸鹽的存在狀態(tài)與其濃度有關(guān)。現(xiàn)有的實驗事實告訴人們，正離子和有機化合物對沸石的形成有結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用，但尚不能解釋為什么采用同一種模板劑可以得到不同品種的沸石，而采用不同的模板劑又可以得到相同的沸石。 儀器及測試條件(1) X射線粉末衍射(XRD)在Y4Q型的X射線衍射儀上收集樣品的多晶粉末衍射譜圖，衍射儀工作條件：管壓 30KV，管電流20mA,掃描速度為4176。ml1，含H2O： g所以在60SiO2 :nTiO2:nNiO: 15(TEA)2O:600H2O: Na2O系中，適當(dāng)?shù)脑吓浔仁牵簄(SiO2)/n(TiO2)=60/(1~)、n(SiO2)/n(NiO)=60/(~)。從表3可以得知，反應(yīng)混合物中水的含量是影響NiTiBeta分子篩晶化的一個重要因素。 在模板劑合成Beta沸石的體系中，OH離子對Beta沸石的晶化過成有重要影響。 紅外光譜分析NiTiβ沸石以及同溫下合成的β沸石的紅外光譜如圖2 所示,可以看出兩種沸石的紅外光譜基本類似,為β沸石骨架IR 譜圖,不同之處是一方面峰位有所不同,另一方面520 cm 1附近吸收峰強度NiTiβ沸石比β沸石弱,而605 cm 1附近吸收峰強度NiTiβ沸石比β沸石強。從這些熱分析曲線得知，這主要經(jīng)過兩個主要步驟，在T500℃，主要是TEA+的分解與氧化，當(dāng)T500℃，主要是殘留物以微孔結(jié)構(gòu)中的熱脫附消除。特別感謝本實驗室研究生的李艷鳳、肖質(zhì)文兩位師姐、師兄以及我的同學(xué)陳建軍在實驗過程中為我付出了大量辛苦勞動。 2004, 20(1): 84～88致 謝本論文是在我尊敬的指導(dǎo)老師何紅運教授的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。│← →│圖3 NiTiBeta 沸石的掃描電鏡照片 SEM of NiTiBeta Zeolite UVVis分析圖4為NiTiBeta沸石的UVVis光譜圖。、176。沸石生成所用的礦化劑主要有OH和F。由于TEAOH是價格昂貴的工業(yè)原料，為了降低產(chǎn)品的合成成本，應(yīng)盡量降低其用量，所以我們只考慮合成中TEAOH用量的下限，從表2可以看出: n [(TEA)2O]／ n(SiO2 ) =15：60以上時，能合成NiTiBeta沸石。首先將硫酸鈦和氯化鎳加入水中，同時加入TEAOH溶液，敞開容器攪拌2小時以上，然后在強力攪拌下緩慢加入白炭黑，繼續(xù)攪拌2小時以上，加入氫氧化鈉溶液，再強力攪拌2小時，把得到的透明均勻的溶膠轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯釜襯里的不銹鋼高壓釜中，在140。(5) 掃描電鏡(SEM)采用日本日立公司S570掃描電子顯微鏡觀測沸石產(chǎn)品形貌。合成的方法和條件和一般沸石分子篩相類似。關(guān)于沸石分子篩的晶化機理至今未有統(tǒng)一的認(rèn)識，始終存在著固相轉(zhuǎn)變機理和液相轉(zhuǎn)變機理之爭論。許多有機化合物，如胺、二胺、醇胺、季銨堿、醇、二醇、三醇等化合物也被用來作模板劑。硅源和鋁源的品種和純度對產(chǎn)品的質(zhì)量和理化性質(zhì)影響很大，因而選擇時必須十分小心。由于天然沸石雜質(zhì)比較多，性能不夠理想，市場上的沸石產(chǎn)品主要依靠人工合成方法獲得。β分子篩最早于1967年由美國Mobil公司的Wadlinger等[11]首次采用水熱法合成，合成條件為：晶化溫度75~200℃，晶化時間3~60d，硅源采用硅溶膠。19571959年之間又合成了類似天然八面沸石結(jié)構(gòu)的X型和Y型分子篩。自此以后，天然沸石就成為地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)方面的重要研究對象。畢業(yè)論文合成NiTiBeta分子篩的研究摘要：分別以白炭黑(二氧化硅)為硅源、四乙基氫氧化銨為模板劑、硫酸鈦為鈦源、六水氯化鎳為鎳源、氫氧化鈉為礦化劑，采用水熱法合成了NiTiβ沸石。隨著地質(zhì)勘探工作和礦物研究工作的不斷開展，人們發(fā)現(xiàn)天然沸石的品種越來越多，認(rèn)識也越來越深刻。1960年Sand等合成了Zeolon分子篩[2]。β分子篩的合成標(biāo)志著第二代沸石分子篩—高硅沸石的開始，但由于當(dāng)時未能合成出β分子篩的單晶，其晶體結(jié)構(gòu)在隨后相當(dāng)長時間一直未能解決，故β分子篩的研究工作沉寂了近二十年之久，直到1985年Rubin發(fā)表專利，提出了β分子篩在石油化學(xué)工業(yè)低壓加氫、脫臘、裂解、烯烴或芳烴異構(gòu)化等許多重要反應(yīng)中的應(yīng)用，以及1988年Hoggins等采用電子衍射、高分辨電子顯微鏡和計算機技術(shù)確定了β分子篩的晶體結(jié)構(gòu)，β分子篩才又重新引起人們的重視，從上世紀(jì)八十年代末期開始，有關(guān)β分子篩的合成和催化性能的研究倍受人們關(guān)注，巳成為沸石分子篩研究的重要領(lǐng)域。開始時，沸石的人工合成多數(shù)是在模擬成礦的條件下進(jìn)行的。將原料在常溫下混合均勻，形成半透明的或不透明的凝膠，然后置于反應(yīng)容器內(nèi)，在一定的溫度下進(jìn)行水熱晶化反應(yīng)。模板劑對沸石骨架結(jié)構(gòu)的形成具有導(dǎo)向作用，采用不同的模板劑可以得到不同品種的沸石分子篩。這兩種機理的根本分歧是：究竟溶液相是否參與了沸石的晶化過程。Ni催化劑是石油化工、染料工業(yè)等長期廣泛應(yīng)用的有效催化劑，若將Ni原子引入到Beta沸石骨架中，可實現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補。 NaOH溶液：含Na2O：C晶化12天，取出反應(yīng)釜，冷卻至室溫，用高速離心機分離結(jié)晶產(chǎn)物，充分洗滌，直至洗出液接近中性，100℃干燥4小時，得到雙雜原子NiTiBeta沸石樣品。 表2 SiO2與(TEA)2O的物質(zhì)的量之比對NiTiBeta分子篩結(jié)晶度的影響